Сорбент терморасщепленный графитовый

Сорбент терморасщепленный графитовый (СТРГ) — порошкообразный материал на основе вспученного графита с макропористой структурой. Внешне представляет собой тёмно-серый рассыпчатый порошок с насыпной плотностью 2–7 кг/м³. Получают СТРГ путём термохимического расщепления интеркалированного графита: исходный природный или синтетический графит обрабатывают кислотными интеркалянтами (как правило, смесью серной и азотной кислот), затем подвергают кратковременному термическому удару при высокой температуре. В результате межплоскостное расстояние в кристаллической решётке резко возрастает — объём материала увеличивается в десятки и сотни раз, формируется развитая система макропор, придающая сорбенту уникальные адсорбционные свойства.

СТРГ применяется для ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности и грунте, очистки промышленных стоков, балластных, трюмных и ливневых вод. Поставляется в свободном порошкообразном виде, а также в виде готовых сорбирующих изделий.

Физико-химические характеристики сорбента СТРГ

Приведённые ниже значения соответствуют требованиям ОСТ 153-39.0-026-2002 «Инструкция по применению терморасщепленного графитового сорбента для ликвидации разливов нефти».

Механизм работы: почему СТРГ эффективнее традиционных сорбентов

Основа высокой сорбционной активности СТРГ — макропористая структура вспученного графита. В процессе термического расщепления объём исходного графита возрастает многократно: межслоевые расстояния в гексагональной решётке резко увеличиваются, образуя разветвлённую сеть крупных открытых пор. Именно в эти поры под действием капиллярных сил поглощается нефть и нефтепродукты.

Принципиально важны два взаимосвязанных свойства:

Гидрофобность — поверхность графита отталкивает воду. Это означает, что даже на водной поверхности СТРГ не смачивается водой, поры остаются доступными исключительно для углеводородов. Благодаря гидрофобности сорбент не тонет и не насыщается водой, сохраняя рабочую сорбционную ёмкость.

Олеофильность — высокое сродство к углеводородам обеспечивает быстрый и полный захват нефти, масел и растворителей. Пленка нефти толщиной 3 мм поглощается на 99,5% уже за 10 секунд, что критически важно при аварийных разливах, когда промедление ведёт к распространению пятна.

В сочетании с крайне низкой насыпной плотностью (2–7 кг/м³) это даёт абсолютную и долговременную плавучесть: насыщенный нефтью СТРГ удерживается на поверхности воды до 100 суток, не опускаясь на дно и не образуя эмульсии типа «масло в воде».

Применение сорбента терморасщепленного графитового

Ликвидация аварийных разливов нефти на воде (ЛАРН)

СТРГ является одним из немногих сорбентов, допущенных к применению на акваториях в соответствии с ОСТ 153-39.0-026-2002. Материал имеет допуск Российского Речного Регистра (№ 30-17-08 от 03.07.2000) и сертификат о типовом одобрении Российского Морского Регистра Судоходства (от 25.08.2000). Применяется при разливах:

• сырой нефти;
• лёгких и тяжёлых нефтепродуктов (дизельное топливо, мазуты М-40 и М-100, бензин, керосин);
• растительных и смазочных масел;
• органических растворителей (ацетон, бензол, скипидар, гептан и др.).

Исключение: загустевшие и кристаллизовавшиеся мазуты, а также вещества с вязкостью настолько высокой, что капиллярное поглощение невозможно.

Очистка промышленных и судовых вод

Сорбент СТРГ применяют для очистки:

• производственных нефтесодержащих стоков до уровня предельно допустимых концентраций (ПДК);
• балластных и трюмных вод судов;
• ливневых и поверхностных стоков на промышленных площадках;
• воды в отстойниках, коллекторах и сепараторах нефтесодержащих стоков.

Применение при возгораниях нефтепродуктов

Термостойкость СТРГ в воздушной среде составляет до 300 °С. Это позволяет использовать сорбент в зонах возгорания жидких углеводородов: материал поглощает горящие нефтепродукты и локализует очаг, не воспламеняясь сам при температурах ниже 300 °С. В инертной (безвоздушной) среде графит выдерживает температуры до 3000 °С, что определяет его пригодность для высокотемпературных технологических процессов.

Применение в составе аварийного комплекта ДОПОГ

Сорбент СТРГ в расфасовке 5 литров входит в стандартный аварийный комплект ДОПОГ (Европейское соглашение о международной дорожной перевозке опасных грузов) для транспортных средств, перевозящих горючие жидкости. Это требование распространяется на бензовозы, топливозаправщики, автоцистерны с маслами и химическими веществами. Графитовый сорбент выбран как материал с подтверждённой экологической безопасностью и эффективностью.

Коэффициенты поглощения различных веществ

Ниже приведены значения весовых коэффициентов поглощения (г поглощённого вещества на 1 г СТРГ) для наиболее распространённых продуктов. Данные соответствуют ОСТ 153-39.0-026-2002.

Примечание: точные значения для конкретных веществ и условий применения уточняйте у поставщика, так как коэффициенты зависят от насыпной плотности конкретной партии и температуры рабочей среды.

Формы поставки сорбента СТРГ

Материал поставляется в нескольких формах в зависимости от задачи:

Порошок насыпью

Свободный порошок СТРГ в мешках или контейнерах. Наносится на загрязнённую поверхность вручную, совковой лопатой или с помощью эжекторных пистолетов (ручных или полуавтоматических). Применяется при небольших и средних разливах на воде и грунте, а также в составе аварийных комплектов.

Сорбирующие изделия (мат-боны)

Изделия типа мат-бон — это чехлы (рукава) из нетканого синтетического полотна, наполненные порошком СТРГ. Применяются в качестве боновых заграждений на водных объектах и в коллекторах сточных вод. Выпускаются в стандартном и заказном (по индивидуальным размерам) исполнении в соответствии с требованиями заказчика.

Расфасовка для ДОПОГ

Стандартная расфасовка объёмом 5 литров для комплектации аварийных наборов транспортных средств, перевозящих опасные грузы.

Подробнее об изделиях из вспученного графита — родственном материале, из которого изготавливают уплотнения и жаростойкие композиты — можно ознакомиться в соответствующем разделе каталога.

Регенерация и многократное применение

Один из ключевых технических и экономических аргументов в пользу СТРГ — способность к регенерации. Насыщенный сорбент можно:

• Отжать механически — нефть отжимается при сжатии мат-бонов или порошка, сорбент возвращает часть исходного объёма пор. Степень восстановления сорбционной ёмкости зависит от вязкости собранного продукта.
• Сжечь — использованный сорбент, насыщенный нефтью, сжигают в специализированных установках (например, типа «Факел-1М»). При сжигании выделяется тепловая энергия, так как поглощённые углеводороды являются топливом.

Это принципиально отличает СТРГ от ряда органических (природных) сорбентов — торфяного мха, рисовой лузги, целлюлозных материалов, которые допускают только однократное использование.

Технология применения при ликвидации разлива нефти

Порядок работ на водной поверхности

Ниже описана последовательность операций в соответствии с положениями ОСТ 153-39.0-026-2002. Конкретные нормы расхода зависят от площади и толщины нефтяного пятна.

1. Локализация пятна — если позволяют условия, нефтяное пятно ограждают боновыми заграждениями или мат-бонами из СТРГ, чтобы предотвратить его распространение.
2. Нанесение порошка — СТРГ рассыпают поверх нефтяного пятна из лодки, берега или с воздуха. Норма расхода рассчитывается исходя из предполагаемой массы нефтепродукта и коэффициента поглощения (обычно принимают расчётную насыпную плотность 7 кг/м³).
3. Экспозиция — плёнка нефти толщиной 3 мм поглощается за 10 секунд. Более толстые слои требуют больше времени.
4. Сбор насыщенного сорбента — используют сети с мелкой ячейкой, сачки, механические сборщики. Насыщенный СТРГ сохраняет плавучесть, что облегчает сбор.
5. Утилизация или регенерация — в зависимости от условий: отжим и повторное использование либо сжигание в специализированной установке.

Порядок работ при разливе на грунте

1. Нанести СТРГ на загрязнённый участок лопатой или механическим распылителем.
2. При необходимости слегка перемешать верхний слой для лучшего контакта сорбента с нефтью.
3. Собрать загрязнённый сорбент в ёмкость для хранения или утилизации.
4. Поверхность при необходимости обработать повторно.

Условия хранения и транспортировки

СТРГ хранится в герметичной таре (полиэтиленовые пакеты, мешки из плотной бумаги или полипропилена, металлические ёмкости). Основные требования:

• Исключить сильное уплотнение и сдавливание: механическое уплотнение необратимо разрушает макропористую структуру и снижает сорбционную ёмкость.
• Допустимы любые температуры окружающей среды; материал работоспособен при отрицательных температурах.
• Перепады влажности не разрушают СТРГ: гидрофобная поверхность не поглощает воду.
• Исключить контакт с маслами и нефтепродуктами до использования: преждевременная сорбция снижает рабочую ёмкость.

Срок годности при соблюдении условий хранения не ограничен.

Нормативная база

Применение СТРГ регулируется следующими документами:

Сорбент СТРГ имеет допуск Российского Речного Регистра (письмо № 30-17-08 от 03.07.2000) и сертификат о типовом одобрении Российского Морского Регистра Судоходства (от 25.08.2000).

Сравнение с другими нефтяными сорбентами

При выборе сорбента для конкретной задачи необходимо учитывать совокупность параметров. Ниже — сравнение СТРГ с основными группами альтернативных материалов.

Связь с термически расщепленным графитом ТРГ

СТРГ и термически расщепленный графит (ТРГ) — родственные материалы одинакового химического состава, получаемые схожим способом. Различие — в конечном назначении и форме выпуска: ТРГ используется преимущественно как полупродукт для производства гибкой графитовой фольги, листовых уплотнений и графитовых изделий, а СТРГ — как готовый сорбент с нормированными сорбционными характеристиками. При необходимости уточните форму и марку требуемого материала при оформлении заявки.

Порядок приобретения и условия поставки

Компания «Русский Металл» поставляет сорбент терморасщепленный графитовый СТРГ в следующих формах:

• порошок насыпью — в мешках различной расфасовки;
• расфасовка 5 л для аварийных комплектов ДОПОГ;
• сорбирующие изделия (мат-боны, рукава) — в стандартном и заказном исполнении.

Поставки осуществляются по Москве, Московской области и всей территории России. Для уточнения наличия, объёма партии и условий отгрузки направьте заявку через форму на сайте или по телефону.